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计量从哪里来

计量资讯速递 2020-11-20 12:47:15

  计量是探索动态变化世界的钥匙。世间万物都是由“量”组成的,并通过“量”来体现。计量描绘着这个动态世界,也时刻探索着未来的变化。

  计量从哪里来?向哪里去?计量在促进经济发展和社会进步中发挥着怎样的作用?与人类生产生活又有着怎样的联系呢?或许《量以载道——量值定义世界、精准改变未来》这本书可以给出答案。


  对于数和量的认识是大自然对所有生物的造化,也是人类拥有的本能。人的五官乃至身体的每一部位都有着某种特定的测量能力或者功能。在数以亿万计的地球生物中,唯有人类能通过大脑把获得的外来信息加以综合并形成认知,进而超越其他物种,用智慧和想象实现创造。因此,在人类文明的萌发和形成过程中,测量就成为了知识出现与升华的源泉。


  新疆维吾尔自治区博物馆珍藏着一幅伏羲女娲图,图中展示了中国古代神话传说中人类始祖的形象。画面中,上方有日,下方有月,伏羲手持矩,女娲手持规,蛇形下半身互相交绕。伏羲拿着“矩尺”,以“矩”测地;女娲拿着“规”,以“规”画圆,留下了一段持规开天、掌矩辟地的神奇佳话。类似这样的图案,目前在我国许多地方都能看到。它是我国最早有关计量的记载,反映出测量开启人们认识和改造自然的篇章,宣告了用量分析世界和利用世界时代的来临。


  人类为了生存和发展,必须认识自然、适应自然并不断改造自然。自然界一切现象或存在的物质,都可以用“量值”来描述,以量来反映事物的信息。“量”无所不在,无处不在,无时不在。大量的考古证明,人类对于数与量的认识,可以追溯到原始社会的早期。在那个时期,人们为了记住涉猎数量和生产状况,会采用结绳记事和按量估堆的方法。原始人群从天然洞穴里走出来,要靠自己的双手来建造房屋、制作生产工具、丈量耕作的土地和从事其他生产活动,于是就开始了运用工具来延伸人体功能的测量活动。


布手知尺

手捧成升


  早期出现的计量单位,或以人体某个部位为准,或以肉眼对星辰的观察为准。比如在我国古代曾一度被人们广泛使用的测量方法“布手知尺”,就是将人的拇指与食指伸开的距离作为一尺。而“一手之盛谓之溢,两手谓之掬”,是将人的一只手捧起谷物的多少作为一溢,两手捧起谷物的多少作为一掬。

  早期出现的计量单位,或以人体某个部位为准,或以肉眼对星辰的观察为准。比如在我国古代曾一度被人们广泛使用的测量方法“布手知尺”,就是将人的拇指与食指伸开的距离作为一尺。而“一手之盛谓之溢,两手谓之掬”,是将人的一只手捧起谷物的多少作为一溢,两手捧起谷物的多少作为一掬。


  随着人类文明的出现,农业、畜牧业和手工业之间的分工也逐渐扩大,在物资不断丰富并且出现物资交换的形式后,人们对于长度、容量、重量、时间等“量”的使用就产生了一致性的要求。于是,在那些较早进入文明的民族和地区,出现了能够被大众所认同的参考测量标准或参照物,而且以“君权神授”等形式加以神化,让这个参照物获得了神权或王权的地位和权威性,并被人们广泛使用。随后,度量衡在部落、国家的管理中也应运而生,并且伴随农耕社会和封建王朝不断得到发展,前后历时达数千年之久。


  从史前文明时代开始,人们运用的自然资源主要是土地。为了安排农业耕作、围地狩猎、交换粮食、征收税赋等,就需要丈量土地面积和掌握农作物的收成等。从事计量活动是人类社会进入文明时代的重要特征之一。这个时期的计量是以经验和权力为主,通常会把人、谷物、动物或其他自然物体作为测量的标准,多采用直观的测量方法,去适应农业社会对农产品和生活用品贸易的基本需要。当时人们对自然界的认识还处在懵懂的阶段,由于生产力水平低下,对测量准确性要求也不高。


  相传在远古时期,黄帝“设五量”,有“权衡、斗斛、尺丈、里步、十百”,简称为度、量、衡、里、数。之后,颛顼利用观测星辰可以推算出一年的时长,尧命羲和氏族按照日月星辰的运动规律来制定历法,确定一年为366日。舜在东巡时对各部落氏族使用的日月和四时季节的历法进行了统一。


  我国是较早进入农耕时代并建立封建制度的国家之一。随着经济和社会的不断发展,物资交易的规模不断扩大,人们对测量也不断提出了新的需求,并且逐渐采用由实物量具来统一交易的规则。比如出现的“尺、斗、秤”等计量器具,就是分别对长度、面积(尤其是土地面积)、容积(主要是为确定粮食的数量)和质量(重量)等进行统一测量的工具。


  我国的春秋战国时期(公元前770年—公元前221年)正是奴隶社会向封建社会转变的阶段,新兴地主阶级为了获得其政治权利,在一些诸侯国掀起了变法运动。当时经济较为落后的秦国为了增强实力,开展了一系列变法改革。其中,最具影响的是“商鞅变法”。


  商鞅变法为秦国经济和军事实力的快速发展提供了重要的政治保障,也为秦始皇统一六国打下了坚实的基础。公元前221年,秦始皇发布了统一度量衡的诏书。这一制度与措施,不仅极大巩固了秦朝的政权统治,国家疆土不断扩大,而且被秦朝以后的历代皇朝所承袭并沿用,给对外经济和文化交流提供了极大便利,开创了中华民族的千年繁荣昌盛。


  除我国以外,世界上的一些古老民族创建度量衡的历史也十分久远。公元前约4000年,在幼发拉底河和底格里斯河流域(现今伊拉克)有一个叫苏美尔的国家,被考古界和历史学界公认为是世界上最早出现的可考证文明。考古中发现了苏美尔人绘制的一种量器图形,该量器被认为是人们用来测量谷物、酒等物品的一种容器。在古埃及的象形文字里,很早就出现了“肘尺”的图形。在公元前2800年—前2300年,古埃及人建造了规模宏大的金字塔,这种类似天梯的角锥形建筑是用规整的石块堆砌的,金字塔的边长和高度都经过了精确测量,不仅规模庞大且基础稳固。


  据古埃及人的纸草书记载,公元前1500年,甚至还可追溯到更久远的年代,古埃及就出现了用于称重的衡器“天平”。后来,古罗马人就是按照这种衡器的原理,制作出一端为固定、另一端是通过秤砣移动平衡进行称重的“杆秤”。公元前约140年,古希腊人还制造出一种由30至70个齿轮系统组成的计时器。这种仪器由29个彼此啮合的铜质齿轮和多个刻度盘构成,仅相当于今天的一个快餐盒大小。


  公元前2690年的胡夫统治时期,埃及人建造起了迄今规模最大的一座金字塔,塔的高度为146.5米,底部为正方形,每边长500肘尺,相当于现在的232米。可见,古埃及人在长度计量的运用上已经十分成熟和高超。


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本文选自:《量以载道》

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